(57)【要約】【課題】  第１の像担持体上に形成した第１のトナー像を第２の像担持体に転写し、その第１のトナー像と、次いで第１の像担持体上に形成した第２のトナー像を記録媒体に転写する画像形成装置において、第１及び第２のトナー像が記録媒体の各面に確実に転写されるようにする。【解決手段】  無端ベルトより成る第１の像担持体３を支持する支持ローラ４と、これよりも第１の像担持体３の移動方向下流側の支持ローラ５を第１及び第２の転写部材として構成し、第１の転写部材により第２の像担持体１６から記録媒体Ｐに第１のトナー像を転写するときの方が、第２の転写部材によって第１の像担持体３から記録媒体に第２のトナー像を転写するときよりも、大きな力でトナー像を転写させる。【選択図】  図１
2005055621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にトナー像が形成される第１及び第２の像担持体を有し、該第１及び第２の像担持体に形成された各トナー像を記録媒体の一方の面と他方の面にそれぞれ転写して記録画像を得る画像形成装置において、
前記第１及び第２の像担持体が接触した接触部に沿って配置された第１及び第２の転写部材を有し、該第１の転写部材は第２の転写部材よりも第１及び第２の像担持体の移動方向上流側に位置し、第１及び第２の転写部材のうちの一方の転写部材の作用によって、互いに接触した第１及び第２の像担持体の間に送り込まれた記録媒体の一方の面に第１の像担持体の表面に形成されたトナー像を転写し、第１及び第２の転写部材のうちの他方の転写部材の作用によって、互いに接触した第１及び第２の像担持体の間に送り込まれた前記記録媒体の他方の面に第２の像担持体の表面に形成されたトナー像を転写するように構成すると共に、前記第１の転写部材によって形成される転写電界をＥ（Ｕ）、その第１の転写部材の作用により転写されるトナー像の単位体積当りのトナーの帯電量をｑ１とし、前記第２の転写部材によって形成される転写電界をＥ（Ｄ）、その第２の転写部材の作用により転写されるトナー像の単位体積当りのトナーの帯電量をｑ２としたとき、Ｆ（Ｕ）＝ｑ１×Ｅ（Ｕ）とＦ（Ｄ）＝ｑ２×Ｅ（Ｄ）とで表わされるトナー像を記録媒体に転写させようとする力の絶対値の関係が、Ｆ（Ｕ）≧Ｆ（Ｄ）となるようにトナー像の転写条件を設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の転写部材として、第１及び第２の像担持体に接触しない非接触型の転写部材を用いると共に、トナー像転写後の第１及び第２の像担持体の残留電荷を除去するための除電手段を設けた請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の像担持体が、複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成り、該無端ベルトの幅方向各端部の裏面側には、支持ローラの各端面に係合するベルト寄り防止リブが固定され、該ベルト寄り防止リブは、前記無端ベルトとほぼ等しい体積抵抗率と比誘電率を有する材料によって構成されている請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２の像担持体は、複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成り、一方の面と他方の面にトナー像を転写された記録媒体が該第２の像担持体から離れる当該第２の像担持体部分を分離部としたとき、該分離部を巻き掛けた支持ローラが、記録媒体の帯電極性と同極性の電圧を印加される印加部材として構成され、該印加部材よりも第２の像担持体の移動方向下流側に該第２の像担持体を接地するアース部材が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の像担持体は、複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成り、一方の面と他方の面にトナー像を転写された記録媒体が該第１の像担持体から離れる当該第１の像担持体部分を分離部としたとき、該分離部を巻き掛けた支持ローラが、記録媒体の帯電極性と同極性の電圧を印加される印加部材として構成され、該印加部材よりも第１の像担持体の移動方向下流側に該第１の像担持体を接地するアース部材が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記印加部材を構成する支持ローラの直径が２０mm以下に設定されている請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面にトナー像が形成される第１及び第２の像担持体を有し、該第１及び第２の像担持体に形成された各トナー像を記録媒体の一方の面と他方の面にそれぞれ転写して記録画像を得る画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は従来より公知である（例えば特許文献１参照）。この形式の画像形成装置によれば、短時間で記録媒体の両面に記録画像を形成することができる。その際、第１及び第２の像担持体に形成されたトナー像を記録媒体の一方の面と他方の面にそれぞれ転写するために、次の構成を採用することができる。
【０００３】
第１及び第２の像担持体が接触した接触部に沿って第１及び第２の転写部材を設け、その第１の転写部材を第２の転写部材よりも第１及び第２の像担持体の移動方向上流側に配置する。そして、互いに接触した第１及び第２の像担持体の間に記録媒体を送り込み、第１及び第２の転写部材のうちの一方の転写部材の作用によって第１の像担持体上のトナー像を記録媒体の一方の面に静電的に転写し、他方の転写部材の作用によって第２の像担持体上のトナー像を静電的に記録媒体の他方の面に転写する。
【０００４】
上記構成によれば、記録媒体を第１及び第２の像担持体の接触部の間を通過させることにより、その記録媒体の各面にトナー像を転写することができる。ところが、この構成によると、第１の転写部材によって記録媒体の一方又は他方の面に静電的に転写されたトナー像が、第２の転写部材によって記録媒体の他方又は一方の面にトナー像を転写するときに像担持体の側に静電的に再転写され、これにより記録媒体に形成された記録画像の画質が劣化するおそれがある。
【特許文献１】特開平１−２０９４７０号公報（第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記認識に基づきなされたものであって、その目的とするところは、第１の転写部材の作用により記録媒体に転写されたトナー像が、第２の転写部材の作用によって記録媒体にトナー像を転写するとき、像担持体に再転写されてしまう不具合を効果的に抑え、高品質な両面画像の得られる冒頭に記載した形式の画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記第１及び第２の像担持体が接触した接触部に沿って配置された第１及び第２の転写部材を有し、該第１の転写部材は第２の転写部材よりも第１及び第２の像担持体の移動方向上流側に位置し、第１及び第２の転写部材のうちの一方の転写部材の作用によって、互いに接触した第１及び第２の像担持体の間に送り込まれた記録媒体の一方の面に第１の像担持体の表面に形成されたトナー像を転写し、第１及び第２の転写部材のうちの他方の転写部材の作用によって、互いに接触した第１及び第２の像担持体の間に送り込まれた前記記録媒体の他方の面に第２の像担持体の表面に形成されたトナー像を転写するように構成すると共に、前記第１の転写部材によって形成される転写電界をＥ（Ｕ）、その第１の転写部材の作用により転写されるトナー像の単位体積当りのトナーの帯電量をｑ１とし、前記第２の転写部材によって形成される転写電界をＥ（Ｄ）、その第２の転写部材の作用により転写されるトナー像の単位体積当りのトナーの帯電量をｑ２としたとき、Ｆ（Ｕ）＝ｑ１×Ｅ（Ｕ）とＦ（Ｄ）＝ｑ２×Ｅ（Ｄ）とで表わされるトナー像を記録媒体に転写させようとする力の絶対値の関係が、Ｆ（Ｕ）≧Ｆ（Ｄ）となるようにトナー像の転写条件を設定したことを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【０００７】
また、上記請求項１に記載の画像形成装置において、前記第１及び第２の転写部材として、第１及び第２の像担持体に接触しない非接触型の転写部材を用いると共に、トナー像転写後の第１及び第２の像担持体の残留電荷を除去するための除電手段を設けると有利である（請求項２）。
【０００８】
さらに、上記請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記第１及び第２の像担持体が、複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成り、該無端ベルトの幅方向各端部の裏面側には、支持ローラの各端面に係合するベルト寄り防止リブが固定され、該ベルト寄り防止リブは、前記無端ベルトとほぼ等しい体積抵抗率と比誘電率を有する材料によって構成されていると有利である（請求項３）。
【０００９】
また、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第２の像担持体は、複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成り、一方の面と他方の面にトナー像を転写された記録媒体が該第２の像担持体から離れる当該第２の像担持体部分を分離部としたとき、該分離部を巻き掛けた支持ローラが、記録媒体の帯電極性と同極性の電圧を印加される印加部材として構成され、該印加部材よりも第２の像担持体の移動方向下流側に該第２の像担持体を接地するアース部材が設けられていると有利である（請求項４）。
【００１０】
さらに、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記第１の像担持体は、複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成り、一方の面と他方の面にトナー像を転写された記録媒体が該第１の像担持体から離れる当該第１の像担持体部分を分離部としたとき、該分離部を巻き掛けた支持ローラが、記録媒体の帯電極性と同極性の電圧を印加される印加部材として構成され、該印加部材よりも第１の像担持体の移動方向下流側に該第１の像担持体を接地するアース部材が設けられていると有利である（請求項５）。
【００１１】
また、上記請求項４又は５に記載の画像形成装置において、前記印加部材を構成する支持ローラの直径が２０mm以下に設定されていると有利である（請求項６）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１の転写部材の作用により記録媒体に転写されたトナー像が、第２の転写部材の作用によって記録媒体にトナー像を転写するとき、像担持体に再転写されてしまう不具合を効果的に抑え、記録媒体の両面に高品質な画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１はプリンタとして構成された画像形成装置の一例を示す垂直断面図であり、ここに示した画像形成装置は、その本体筐体１内に配置された複数の感光体、図示した例では第１乃至第４の４つの感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫが設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、図１に示した例では、これらの感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ上に、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成される。
【００１４】
図１に示した各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫはドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。ドラム状の感光体は、例えば、直径が３０乃至１００mm程度のアルミニウム製の円筒状の基体の表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けたものから構成することができる。有機半導体以外の光導電性物質も使用できる。
【００１５】
第１乃至第４の感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫに対向して中間転写体として構成された第１の像担持体３が配置され、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫが第１の像担持体３の表面に当接している。ここに示した第１の像担持体３は、支持ローラ４，５，６，７に巻き掛けられて矢印Ａ方向に回転駆動される無端ベルトにより構成され、これらの支持ローラのうちの１つのローラ又は他のローラによって、無端ベルトより成る第１の像担持体に所定のテンションが付与されている。第１の像担持体３は、例えば樹脂フィルム又はゴムを基体にした耐熱性のベルトより成る。かかる第１の像担持体３の表面に、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ上に形成された各色のトナー像が重ねて転写される。
【００１６】
第１乃至第４の感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ上にトナー像を形成する構成と、その各トナー像を第１の像担持体３上に転写する構成は実質的に全て同一であり、形成される各トナー像の色が異なるだけである。よって、第１の感光体２Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を第１の像担持体３上に転写する構成と作用だけを説明する。
【００１７】
この感光体２Ｙは図１における時計方向に回転駆動され、このとき感光体表面に除電装置８からの光が照射され、該感光体２Ｙの表面電位が初期化される。初期化された感光体表面は帯電装置９によって所定の極性、この例ではマイナス極性に一様に帯電される。この帯電面に、露光装置１０から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、感光体２Ｙの表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。図１に示した画像形成装置においてはレーザビームを出射するレーザ書き込み装置より成る露光装置１０が用いられているが、ＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。
【００１８】
感光体２Ｙに形成された静電潜像は、これが現像装置１１を通るとき、イエロートナー像として可視像化される。ここに一例として示した現像装置１１は、乾式のトナーを担持して搬送する現像ローラ１２を有し、この現像ローラ１２に担持されて搬送されるトナーが、静電潜像に静電的に移行して該潜像がトナー像として可視像化される。トナーはプラス又はマイナスのいずれかの極性に帯電しているが、本例ではトナーがマイナスに帯電しているものとする。
【００１９】
一方、無端ベルトより成る第１の像担持体３の内側には、その第１の像担持体３を挟んで感光体２Ｙに対向して位置する転写ローラによって構成された転写部材１３と、裏当てローラ１４が配置されている。この転写部材１３と裏当てローラ１４が第１の像担持体３の裏面に当接し、感光体２Ｙと第１の像担持体３との適正な転写ニップが確保されている。
【００２０】
上記転写部材１３には、感光体２Ｙ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性、この例ではプラス極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体２Ｙと第１の像担持体３との間に転写電界が形成され、感光体２Ｙ上のトナー像が、その感光体２Ｙと同期して回転駆動される第１の像担持体３上に静電的に転写される。トナー像を第１の像担持体３に転写したあとの感光体２Ｙ表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１５によって除去され、感光体２Ｙの表面が清掃される。
【００２１】
全く同様にして、第２乃至第４の各感光体２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫには、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、イエロートナー像の転写された第１の像担持体３上に順次重ねて静電転写される。このようにして形成された第１の像担持体３上のトナー像は、次に説明する第２の像担持体１６に転写されるが、このように第１の像担持体３から第２の像担持体１６に転写されるトナー像を必要に応じて第１のトナー像と称することにする。
【００２２】
一方、第１の像担持体３の右方には上述の第２の像担持体１６が配置されている。この第２の像担持体１６も支持ローラ１７，１８，１９，２０，２１に巻き掛けられて、第１の像担持体３に同期して矢印Ｂ方向に回転駆動される無端ベルトにより構成されている。この場合、複数の支持ローラ１７乃至２１のうちの１つのローラ、又は他のローラによって、無端ベルトより成る第２の像担持体１６に所定のテンションが付与される。この第２の像担持体１６も、例えば樹脂フィルム又はゴムを基体とした耐熱性ベルトより成る。
【００２３】
第１の像担持体３と第２の像担持体１６は、図１に符号Ｃで示す部分において互いに接触しており、かかる第１の像担持体３の表面に前述の如くして形成された第１のトナー像が第２の像担持体１６の表面に後述する態様で静電的に転写される。第２の像担持体１６に第１のトナー像を転写したあとの第１の像担持体３の表面に付着する転写残トナーは、紙粉などと共に、クリーニング装置２２によって除去され、第１の像担持体３の表面が清掃される。
【００２４】
第２の像担持体１６に転写された第１のトナー像が、その第２の像担持体１６の回転に伴って所定のところまで移動した時、前述したところと全く同様にして、複数の感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２ＢＫ上に順次各色のトナー像がそれぞれ形成され始め、これらのトナー像が第１の像担持体３の表面に重ねて静電転写される。このようにして第１の像担持体３上に形成されたトナー像を必要に応じて第２のトナー像と称することにする。
【００２５】
一方、本体筐体内の下部には、記録媒体給送装置２３が設けられている。ここに例示した記録媒体給送装置２３は、転写紙や樹脂シートなどから成る記録媒体Ｐを積載収容した２つの給紙カセット２４，２４Ａと、その各給紙カセットから記録媒体Ｐを送り出す給紙ローラ２５，２５Ａを有し、そのいずれかの給紙ローラが最上位の記録媒体上面に当接して回転することにより、その最上位の記録媒体が送り出され、ガイド部材により構成された搬送路を通ってレジストローラ対２６へ搬送される。
【００２６】
レジストローラ対２６は、第１の像担持体３上の第２のトナー像と第２の像担持体１６上の第１のトナー像が記録媒体Ｐの各面にそれぞれ整合して転写されるタイミングで記録媒体Ｐを送り出す。このようにしてレジストローラ対２６から送り出された記録媒体は、互いに接触した第１の像担持体３と第２の像担持体１６との間に送り込まれ、ここを通過する。このとき、後述する態様で第１の像担持体３上の第２のトナー像が記録媒体Ｐの一方の面に静電転写されると共に、第２の像担持体１６上に形成された第１のトナー像が、同じ記録媒体の他方の面に静電転写される。このように、本例の画像形成装置は、表面にトナー像が形成される第１及び第２の像担持体３，１６を有し、該第１及び第２の像担持体３，１６に形成された各トナー像、すなわち第２のトナー像と第１のトナー像を記録媒体Ｐの一方の面と他方の面にそれぞれ転写して記録画像を得るように構成されている。
【００２７】
第１のトナー像と第２のトナー像を転写された記録媒体Ｐは、第１及び第２の像担持体３，１６の接触部Ｃを離れてさらに上方に搬送され、定着装置２７を通過する。このとき熱と圧力の作用によって、記録媒体Ｐに転写された第１のトナー像と第２のトナー像が一度に記録媒体Ｐに定着される。定着装置２７を通過した記録媒体Ｐは、排出ローラ対２８によって、記録媒体排出部２９へ矢印Ｄで示すように排出される。このようにして、両面にフルカラー画像の形成された記録媒体が得られる。
【００２８】
第２のトナー像を記録媒体Ｐの一方の面に転写したあとの第１の像担持体３の表面はクリーニング装置２２によって清掃される。また、第１のトナー像を転写したあとの第２の像担持体１６の表面に付着する転写残トナーは、その第２の像担持体１６の表面に圧接するクリーニング装置３０のクリーニング部材３１によって除去され、その表面が清掃される。除去されたトナーは図示していないトナー搬送手段により同じく図示していない収納部に集められる。クリーニング部材３１は、第２の像担持体１６に担持された第１のトナー像がそのクリーニング部材３１を通るとき、第２の像担持体１６の表面から離間し、その表面に付着した転写残トナーを除去する時に、当該表面に当接する。
【００２９】
記録媒体Ｐの一方の面に転写された第２のトナー像と、その他方の面に転写された第１のトナー像が共に正像となるようにするには、第１のトナー像用の各トナー像を各感光体２Ｙ乃至２ＢＫ上に形成するとき、その各感光体に逆像の静電潜像を形成し、第２のトナー像用の各トナー像を各感光体２Ｙ乃至２ＢＫ上に形成するときは、その各感光体に正像の静電潜像を形成する必要があるが、このような露光の切り換えは、図示していない書き込み制御コントローラによって制御される。
【００３０】
また、記録媒体排出部２９を図１に示したように配置した場合、記録媒体は、第１の像担持体３から直に第２のトナー像を転写された面を下にして記録媒体排出部２９に載置されるので、記録媒体排出部２９に排出された記録媒体の頁順が揃うようにするには、第１のトナー像が２頁目の画像となり、第２のトナー像が１頁目の画像となるように、各感光体にトナー像を形成すればよい。このようにすれば多数枚の記録媒体を記録媒体排出部２９に排出したときも、その頁順を全て揃えることができる。
【００３１】
また、図１に示した画像形成装置によって、記録媒体の片面にのみ画像を形成することもできる。この場合には、各感光体２Ｙ乃至２ＢＫに形成した各色のトナー像を第１の像担持体３上に重ねて転写し、第１の像担持体３と第２の像担持体１６の接触部Ｃに給送された記録媒体Ｐの一方の面に、第１の像担持体３上に転写されたトナー像を転写する。第１及び第２の像担持体３，１６の接触部Ｃを出た記録媒体は、この場合も定着装置２７を通り、このとき記録媒体Ｐ上のトナー像が定着され、次いでその記録媒体は記録媒体排出部２９に排出される。
【００３２】
次に、像担持体３，１６上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写するための構成を説明する。
【００３３】
先ず、図１に示した第１及び第２の像担持体３，１６の接触部Ｃに沿って第１及び第２の転写部材が配置されている。これらの転写部材は各種の形態で構成することができるが、図１に示した画像形成装置においては、第１の像担持体３を支持する導電性の支持ローラ４と、第２の像担持体１６を支持する導電性の支持ローラ１７の一方によって第１の転写部材が構成され、その他方によって第１の転写部材の対向電極が構成される。同様に、第１の像担持体３を支持する導電性の支持ローラ５と、第２の像担持体１６を支持する導電性の支持ローラ１８の一方によって第２の転写部材が構成され、その他方によって第２の転写部材の対向電極が構成される。転写部材と対向電極を構成する支持ローラ以外の支持ローラは接地されている。
【００３４】
図２はその一例として、支持ローラ４が第１の転写部材として構成され、これに対向した支持ローラ１７が対向電極として構成されていると共に、支持ローラ５が第２の転写部材として構成され、これに対向した支持ローラ１８が対向電極として構成された例を示す。支持ローラ４より成る第１の転写部材は、支持ローラ５より成る第２の支持ローラ５よりも、第１及び第２の像担持体３，１６の移動方向上流側に位置している。図２に示した例においては、支持ローラ４より成る第１の転写部材にプラスの転写電圧が印加され、支持ローラ５より成る第２の転写部材にはマイナスの転写電圧が印加される。第１の転写部材の対向電極を構成する支持ローラ１７と、第２の転写部材の対向電極を構成する支持ローラ１８は、図２に示したようにアースされるか、又は第１及び第２の転写部材に印加される転写電圧と逆極性の電圧が印加される。
【００３５】
図２においては、第２の像担持体１６上に形成された第１のトナー像を構成するトナー粒子Ｔ１と、第１の像担持体３上に形成された第２のトナー像を構成するトナー粒子Ｔ２をそれぞれ模式的に示してある。これらのトナー粒子Ｔ１，Ｔ２は共にマイナスに帯電している。従って、互いに接触した第１及び第２の像担持体３，１６の間に送り込まれた記録媒体Ｐには、先ずその他方の面Ｐ２に、支持ローラ４より成る第１の転写部材の作用によって、第２の像担持体１６上の第１のトナー像が静電的に転写される。次いで、支持ローラ５より成る第２の転写部材の作用によって、第１の像担持体３上の第２のトナー像が記録媒体Ｐの一方の面Ｐ１に静電的に転写される。
【００３６】
第１の転写部材を構成する支持ローラ４にマイナスの転写電圧を印加すると共に、第２の転写部材を構成する支持ローラ５にプラスの転写電圧を印加すれば、先ず、第１の転写部材の作用により第１の像担持体３上の第２のトナー像が記録媒体Ｐの一方の面Ｐ１に転写され、次いで第２の転写部材の作用により第２の像担持体１６上の第１のトナー像が記録媒体Ｐの他方の面Ｐ２に転写される。
【００３７】
上述のように、支持ローラ４と１７のうちの一方を第１の転写部材とし、同じく支持ローラ５と１８のうちの一方を第２の転写部材とすると共に、第１の像担持体３上に形成された第２のトナー像が記録媒体Ｐの一方の面Ｐ１に静電転写され、第２の像担持体１６上に形成された第１のトナー像が記録媒体Ｐの他方の面Ｐ２に静電転写されるように、その第１及び第２の転写部材に適正な極性の転写電圧を印加するのである。
【００３８】
図１に示した例では、第１の像担持体３用の支持ローラ、或いは第２の像担持体１６用の支持ローラによって、第１及び第２の転写部材を構成したが、第１及び第２の像担持体の接触部Ｃに沿って、例えば電極から放電する転写チャージャ、ブラシ又はブレードなどから成る転写部材を用いることもできる。
【００３９】
上述のように、画像形成装置は、第１及び第２の像担持体が接触した接触部に沿って配置された第１及び第２の転写部材を有し、その第１の転写部材は第２の転写部材よりも第１及び第２の像担持体の移動方向上流側に位置し、第１及び第２の転写部材のうちの一方の転写部材の作用によって、互いに接触した第１及び第２の像担持体の間に送り込まれた記録媒体の一方の面に第１の像担持体の表面に形成されたトナー像を転写し、第１及び第２の転写部材のうちの他方の転写部材の作用によって、互いに接触した第１及び第２の像担持体の間に送り込まれた前記記録媒体の他方の面に第２の像担持体の表面に形成されたトナー像を転写するように構成されている。
【００４０】
第１の像担持体３に形成された第１のトナー像を第２の像担持体１６に転写するときと、記録媒体の片面にだけ画像を形成すべく、第１の像担持体３に形成されたトナー像を記録媒体Ｐの一方の面にだけ転写するときも、上述の第１又は第２の転写部材を用いることができる。例えば、第１の像担持体３上の第１のトナー像を第２の像担持体１６に転写し、又は第１の像担持体３上のトナー像を記録媒体Ｐに転写するとき、図２に示した支持ローラ５より成る第２の転写部材にマイナスの転写電圧を印加する。或いは支持ローラ４より成る第１の転写部材にマイナスの転写電圧を印加して、第１の像担持体３上の第１のトナー像を第２の像担持体１６上に転写し、或いは第１の像担持体３上のトナー像を記録媒体Ｐの一方の面に転写する。
【００４１】
ここで、上述のように、第１及び第２の転写部材によって、第１の像担持体３上の第２のトナー像を記録媒体Ｐの一方の面に転写し、第２の像担持体１６上の第１のトナー像を記録媒体Ｐの他方の面に転写する構成を採用した場合、先に説明したように、第２の転写部材の作用により、像担持体上のトナー像を記録媒体に転写するとき、第１の転写部材によって既に記録媒体に転写されているトナー像が像担持体の側に静電的に戻されて再転写されてしまうおそれがある。例えば、図２に示したように、支持ローラ５より成る第２の転写部材にマイナスの転写電圧を印加して、第１の像担持体３上の第２のトナー像を記録媒体Ｐの一方の面Ｐ１に転写するとき、記録媒体Ｐの他方の面に既に転写されている第１のトナー像が第２の像担持体１６の表面に静電的に再転写されてしまうおそれがある。
【００４２】
そこで、図２に示した画像形成装置においては、支持ローラ４より成る第１の転写部材に転写電圧を印加したときに形成される転写電界をＥ（Ｕ）、その第１の転写部材により転写される第２の像担持体１６上のトナー像の単位体積当りのトナーの帯電量をｑ１とし、支持ローラ５より成る第２の転写部材に転写電圧を印加したときに形成される転写電界をＥ（Ｄ）、その第２の転写部材の作用により転写される第１の像担持体３上のトナー像の単位体積当りのトナーの帯電量をｑ２としたとき、その各トナー像を記録媒体Ｐに転写させようとする力は、Ｆ（Ｕ）＝ｑ１×Ｅ（Ｕ）とＦ（Ｄ）＝ｑ２×Ｅ（Ｄ）とで表わされるが、このときその両者の力の絶対値がＦ（Ｕ）≧Ｆ（Ｄ）となるように転写条件が設定されている。この構成によれば、最初に第１の転写部材によって、第２の像担持体１６から記録媒体Ｐの他方の面Ｐ２に強い力で第１のトナー像を転写して、そのトナー像を記録媒体Ｐに強い力で付着させ、次いで第２の転写部材によって、第１の像担持体３上の第２のトナー像を第１のトナー像の場合よりも小さな力又は同等の力で記録媒体Ｐの一方の面に転写することができ、これによって第２の転写部材による第２のトナー像の転写時に、記録媒体Ｐの他方の面Ｐ２に転写されているトナー像が第２の像担持体１６の側へ再転写される不具合をなくし、ないしはこれを効果的に抑制することができる。これにより、記録媒体Ｐの両面に高品質な画像を形成することができる。
【００４３】
上述した技術思想は、図２以外の構成を採用した場合にも適用でき、要は、第１の転写部材によって形成される転写電界をＥ（Ｕ）、その第１の転写部材の作用により転写されるトナー像の単位体積当りのトナーの帯電量をｑ１とし、第２の転写部材によって形成される転写電界をＥ（Ｄ）、その第２の転写部材の作用により転写されるトナー像の単位体積当りのトナーの帯電量をｑ２としたとき、Ｆ（Ｕ）＝ｑ１×Ｅ（Ｕ）とＦ（Ｄ）＝ｑ２×Ｅ（Ｄ）とで表わされるトナー像を記録媒体に転写させようとする力の絶対値の関係が、Ｆ（Ｕ）≧Ｆ（Ｄ）となるようにトナー像の転写条件を設定するのである。
【００４４】
以上説明した各構成は、図１及び図２に示した画像形成装置以外の画像形成装置にも広く適用できる。例えば、図３に示した画像形成装置は、第１及び第２の像担持体３，１６が共に複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成る感光体によって構成され、その各像担持体３，１６上にイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックトナー像を重ね合わせたトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、第１及び第２の像担持体３，１６が互いに接触した接触部Ｃに給送された記録媒体Ｐの一方の面と他方の面にそれぞれ転写され、その転写された各トナー像が定着装置２７により定着される。
【００４５】
図４に示した画像形成装置においては、無端ベルトより成る感光体として構成された第１の像担持体３上に色の異なる複数のトナー像を重ねた第１のトナー像が形成され、その第１のトナー像が無端ベルトより成る中間転写体として構成された第２の像担持体１６上に転写され、再び第１の像担持体３上に重ね合わせトナー像より成る第２のトナー像が形成され、その第２のトナー像と第２の像担持体１６上の第１のトナー像が記録媒体Ｐの一方の面と他方の面に転写される。
【００４６】
図５に示した画像形成装置は、第１及び第２の像担持体３，１６が共に無端ベルトより成る中間転写体として構成され、その各像担持体３，１６上に、第１乃至第４の感光体２Ｙ乃至２ＢＫ上にそれぞれ形成された色の異なるトナー像が転写され、その各トナー像が記録媒体Ｐの一方の面と他方の面にそれぞれ転写される。
【００４７】
図６に示した記録媒体は、第１の像担持体３がドラム状の感光体によって構成され、その第１の像担持体３上に４色のトナー像を重ねた第１のトナー像が形成され、この第１のトナー像が無端ベルトの中間転写体より成る第２の像担持体１６上に転写される。次いで、第１の像担持体３上に上述したところと同じく、４色のトナー像を重ねた第２のトナー像が形成され、この第２のトナー像と第２の像担持体１６上の第１のトナー像が記録媒体Ｐの一方の面と他方の面に転写される。
【００４８】
図７に示した画像形成装置は、１つの感光体２上に順次異なった色のトナー像が形成され、その各トナー像がドラム状の中間転写体より成る第１の像担持体３上に順次転写されて、その第１の像担持体３上に第１のトナー像が形成される。この第１のトナー像は、無端ベルトの中間転写体より成る第２の像担持体１６上に転写される。引き続き、第１の像担持体３上に感光体２から順次色の異なるトナー像が転写されて、その第１の像担持体３上に第２のトナー像が形成される。この第２のトナー像と第２の像担持体１６上の第１のトナー像が記録媒体Ｐの各面に転写される。
【００４９】
図３乃至図７に示した各画像形成装置にも、先に説明した構成を採用することができる。次に他の具体例と比較例を説明する。
【００５０】
図８は、図１に示した画像形成装置の第１及び第２の像担持体３，１６の接触部Ｃに沿って、第１及び第２の転写チャージャ３３，３４より成る第１及び第２の転写部材を配置した具体例を示す。この例では、支持ローラ４，５，１７，１８は転写部材としての機能を有していない。第１の転写チャージャ３３は、第２の転写チャージャ３４よりも、第１及び第２の像担持体３，１６の移動方向上流側に位置し、両転写チャージャ３３，３４は第１及び第２の像担持体３，１６を挟んで互いに反対側に位置している。第１及び第２の像担持体３，１６は、その表面抵抗率が１０１１Ω／□、体積抵抗率が１０７Ω・cmのポリイミドベルトより成る。
【００５１】
第１の転写チャージャ３３には、＋３００μＡの転写電流が得られるようにプラスの転写電圧を印加し、第２の転写チャージャ３４には、＋１５０μＡの転写電流が得られるようにプラスの転写電圧を印加した。互いに接触した第１及び第２の像担持体３，１６の間に記録媒体Ｐを送り込んで、第１及び第２の像担持体３，１６上のトナー像を記録媒体Ｐの各面に転写し、次いでその各トナー像を定着装置により記録媒体に定着したところ、高品質な画像を得ることができた。
【００５２】
比較例として、第１の転写チャージャ３３には、＋１５０μＡの転写電流が得られ、第２の転写チャージャ３４には＋３００μＡの転写電流が生じるように、各転写チャージャに転写電圧を印加したところ、記録媒体Ｐの片面しか満足な転写が行なえなかった。
【００５３】
図９に示した画像形成装置は、第１の像担持体３が複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成る感光体により構成されている。すなわち、ゴムを基体にした耐熱性（熱変形温度３５０℃以上）のベルトの表面に光導電性物質である有機半導体の層を設けたベルト感光体により第１の像担持体３が構成されている。また第２の像担持体１６は、表面抵抗率が１０１２Ω／□、体積抵抗率が１０８Ω・cmのポリイミドより成る無端ベルトの中間転写体により構成されている。第１の像担持体３と第２の像担持体１６はそれぞれ矢印Ａ，Ｂ方向に駆動され、支持ローラ４，５の間の第１の像担持体部分と、支持ローラ１７，１８の間の第２の像担持体部分が互いに接触した接触部Ｃとなっている。
【００５４】
図２の場合と同じく、支持ローラ４，５が第１及び第２の転写部材として構成され、その支持ローラ４，５に対抗する各支持ローラ１７，１８が対向電極として構成され、第１の支持ローラ４は、第２の支持ローラ５よりも第１及び第２の像担持体３，１６の移動方向上流側に位置している。これらの支持ローラ４，５は導電性のゴムローラより成り、支持ローラ４，１７と５，１８は第１及び第２の像担持体３，１６を介してニップ幅２．５mm、転写圧２２Nで圧接している。
【００５５】
第１の像担持体３上に形成された第１のトナー像は、マイナスの転写電圧の印加された支持ローラ５より成る第２の転写部材によって第２の像担持体１６上に転写され、この第１のトナー像と、第１の像担持体３上に引き続き形成された第２のトナー像を、互いに接触した像担持体３，１６の間に送り込まれた記録媒体Ｐの各面に転写した。トナーの帯電極性はマイナスである。その際、上流側の第１の転写部材である支持ローラ４には＋５０μＡ、下流側の第２の転写部材である支持ローラ５には−３０μＡの各転写電流が生じるように、それぞれプラスの転写電圧とマイナスの転写電圧を印加し、第２及び第１の像担持体１６，３上の第１及び第２のトナー像を記録媒体Ｐの一方の面と他方の面にそれぞれ転写した。その各トナー像を定着装置によって記録媒体の各面に転写したところ、記録媒体の両面に高品質な記録画像が得られた。
【００５６】
比較例として、図９に示した上流側の支持ローラ４と下流側の支持ローラ５に、＋３０μＡ，−５０μＡの転写電流が生じるように転写電圧を印加し、前述の力の絶対値の関係がＦ（Ｄ）≧Ｆ（Ｕ）となるようにして転写動作を行ったところ、記録媒体の片面にしか満足な転写が行なえなかった。
【００５７】
ところで、図８に示したように、第１及び第２の転写部材及び、その対向電極３５，３６として、第１及び第２の像担持体３，１６に接触しない非接触型の転写部材を用いると、トナー像転写後の第１及び第２の像担持体３，１６に大きな電荷が残留し、これによってこれらの像担持体に次に形成されるトナー像の画質に悪影響を及ぼすおそれがある。従って、この場合には、トナー像転写後の第１及び第２の像担持体３，１６の残留電荷を除去するための除電手段を設けることが好ましい。図８に示した例では、第１及び第２の像担持体３，１６をアースすることによって、その残留電荷を除去している。
【００５８】
また、図１０及び図１１に示す画像形成装置においては、第１及び第２の像担持体３，１６が、ポリイミドの無端ベルトより成る中間転写体によって構成され、その両像担持体３，１６の接触部Ｃに沿って、その上流側に第１の転写チャージャ３３より成る第１の転写部材が配置され、その下流側には転写チャージャ３４より成る第２の転写部材が配置され、これらの転写チャージャ３３，３４は共に、第１及び第２の像担持体３，１６に接触していない。これらの転写チャージャ３３，３４を用いて、図８に関連して先に説明したところと同様にして、第１の像担持体３上に形成された第２のトナー像を記録媒体Ｐの一方の面に転写し、第２の像担持体１６に形成された第１のトナー像を記録媒体Ｐの他方の面に転写した。その際、図１０に示す画像形成装置においては、コロナ放電器３７より成る除電手段により第１の像担持体３を除電すると共に、支持ローラ２０より成る除電手段によって第２の像担持体１６を除電するように構成されている。また図１１に示した画像形成装置においては、除電ブラシ３８より成る除電手段によって第１の像担持体３を除電し、除電ブレード４１より成る除電手段によって第２の像担持体１６を除電するように構成されている。かかる構成により、第１及び第２の像担持体３，１６に転写ごとに残留する電荷を除去でき、連続で良好な両面画像を得ることができる。
【００５９】
以上説明した各画像形成装置において、第１及び第２の像担持体３，１６が、複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成る場合には、図１２に示すように、その無端ベルトの幅方向各端部の裏面側に、図１３に示した支持ローラＲの各端面に係合するベルト寄り防止リブ３９が固定されていると、その無端ベルトの作動中に、これが軸線方向に寄ることを防止できる。その際、そのベルト寄り防止リブ３９が、無端ベルトより成る第１又は第２の像担持体３，１６とほぼ等しい体積抵抗率と比誘電率を有する材料によって構成されていることが好ましい。例えば、無端ベルトより成る第１及び第２の像担持体３，１６と、これに固定されたベルト寄り防止リブ３９を共にポリイミドにより一体に成形するのである。これにより、ベルト寄り防止リブ３９にも、第１及び第２の像担持体３，１６と同程度の転写電流を流すことができ、そのリブ３９に対応する像担持体３，１６の表面にもトナー像を形成することができる。図１３に示した例では、無端ベルトより成る第１及び第２の像担持体３，１６の全幅Ｗにトナー像を形成することができ、その像担持体を有効に利用することができる。
【００６０】
図１４は図１に示した画像形成装置の一部を示す説明図である。第１及び第２の像担持体３，１６から一方の面と他方の面にトナー像を転写された記録媒体Ｐは、第２の像担持体１６から離れて図１に示した定着装置２７に搬送されるが、このとき第２の像担持体１６の残留電荷と記録媒体Ｐの帯電電荷による静電気力によって、記録媒体Ｐが第２の像担持体１６から分離されないことがある。そこで、記録媒体Ｐが第２の像担持体１６から分離される分離部を巻き掛けた支持ローラ１９に対して、電源４０によって記録媒体Ｐの帯電極性と同極性の電圧を印加し、記録媒体Ｐを第２の像担持体１６から静電的に反発させて、効率よくその記録媒体Ｐを第２の像担持体１６から分離させ、記録媒体のジャム発生を防止することが好ましい。その際、支持ローラ１９よりも第２の像担持体移動方向下流側の支持ローラ２０を接地して、第２の像担持体１６に電荷が残留しないようにする。このように、この例では支持ローラ２０が第２の像担持体１６を除電するアース部材を構成しているが、他のアース部材を設けてもよい。
【００６１】
上述のように、第２の像担持体が、複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成り、一方の面と他方の面にトナー像を転写された記録媒体が第２の像担持体から離れる当該第２の像担持体部分を分離部としたとき、その分離部を巻き掛けた支持ローラが、記録媒体の帯電極性と同極性の電圧を印加される印加部材として構成され、該印加部材よりも第２の像担持体の移動方向下流側に該第２の像担持体を接地するアース部材が設けられていると、記録媒体が第２の像担持体に巻き付いてジャムを起こす不具合を防止できる。
【００６２】
上述した構成は、第１の像担持体３に対しても適用できるものである。すなわち、第１の像担持体が、複数の支持ローラに巻き掛けられた無端ベルトより成り、一方の面と他方の面にトナー像を転写された記録媒体が第１の像担持体から離れる当該第１の像担持体部分を分離部としたとき、その分離部を巻き掛けた支持ローラが、記録媒体の帯電極性と同極性の電圧を印加される印加部材として構成され、該印加部材よりも第１の像担持体の移動方向下流側に該第１の像担持体を接地するアース部材が設けられていると、記録媒体が第１の像担持体に巻き付いてジャムを起こす不具合を防止できる。
【００６３】
また、上述した各構成の印加部材を構成する支持ローラの直径が２０mm以下、特に１６mm以下に設定されていると、記録媒体Ｐを、曲率分離によって、第２の像担持体１６又は第１の像担持体３からより一層安定した状態で分離することができ、記録媒体のジャム発生をより効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】画像形成装置の一例を示す断面図である。
【図２】第１及び第２の像担持体から記録媒体にトナー像が転写される様子を示す説明図である。
【図３】画像形成装置の他の例を示す概略図である。
【図４】画像形成装置の他の例を示す概略図である。
【図５】画像形成装置の他の例を示す概略図である。
【図６】画像形成装置の他の例を示す概略図である。
【図７】画像形成装置の他の例を示す概略図である。
【図８】第１及び第２の転写部材が転写チャージャより成る例を示す説明図である。
【図９】第１の像担持体が感光体より成る例を示す説明図である。
【図１０】画像形成装置のさらに他の例を示す説明図である。
【図１１】画像形成装置のさらに別の例を示す概略図である。
【図１２】無端ベルトより成る第１及び第２の像担持体を展開して、その裏面側を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示した無端ベルトと、これを支持する支持ローラの関係を示す部分断面図である。
【図１４】第２の像担持体用の１つの支持ローラが印加部材として構成された例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
３  第１の像担持体
４，５，６，７，１７，１８，１９，２０，２１  支持ローラ
１６  第２の像担持体
３９  ベルト寄り防止リブ
Ｃ  接触部
Ｐ  記録媒体
Ｐ１  一方の面
Ｐ２  他方の面
Ｔ１，Ｔ２  トナー
【図１】
2005055621.tif 000003
【図２】
2005055621.tif 000004
【図３】
2005055621.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005055621.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005055621.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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